锡基钙钛矿一维器件模拟器

半导体材料参数

真空能级为 0 eV：Ec = −χ，Ev = −χ − Eg。所有浓度使用 cm⁻³。

HTL（p）NiOₓ

25 nm · Eg 3.7 eV

材料名称材料预设

几何与能带

厚度

带隙 Eg

电子亲和能 χ

相对介电常数

有效态密度 Nc

cm⁻³

有效态密度 Nv

cm⁻³

输运、掺杂与寿命

电子迁移率 μn

cm²/V·s

空穴迁移率 μp

cm²/V·s

掺杂类型掺杂浓度

cm⁻³

电子基准寿命 τn

空穴基准寿命 τp

复合、光学与网格

辐射系数 B

cm³/s

Auger Cn

cm⁶/s

Auger Cp

cm⁶/s

吸收系数 α

cm⁻¹

光生比例

网格点

锡基 PVK（i）FASnI₃

500 nm · Eg 1.41 eV

材料名称材料预设

几何与能带

厚度

带隙 Eg

电子亲和能 χ

相对介电常数

有效态密度 Nc

cm⁻³

有效态密度 Nv

cm⁻³

输运、掺杂与寿命

电子迁移率 μn

cm²/V·s

空穴迁移率 μp

cm²/V·s

掺杂类型掺杂浓度

cm⁻³

电子基准寿命 τn

空穴基准寿命 τp

复合、光学与网格

辐射系数 B

cm³/s

Auger Cn

cm⁶/s

Auger Cp

cm⁶/s

吸收系数 α

cm⁻¹

光生比例

网格点

ETL（n）C₆₀

25 nm · Eg 2 eV

材料名称材料预设

几何与能带

厚度

带隙 Eg

电子亲和能 χ

相对介电常数

有效态密度 Nc

cm⁻³

有效态密度 Nv

cm⁻³

输运、掺杂与寿命

电子迁移率 μn

cm²/V·s

空穴迁移率 μp

cm²/V·s

掺杂类型掺杂浓度

cm⁻³

电子基准寿命 τn

空穴基准寿命 τp

复合、光学与网格

辐射系数 B

cm³/s

Auger Cn

cm⁶/s

Auger Cp

cm⁶/s

吸收系数 α

cm⁻¹

光生比例

网格点

预设值用于建立可收敛的起始模型，不是跨实验室通用常数。FASnI₃ 的绝对能级、载流子浓度与缺陷密度会受表面、氧化、添加剂和测量方法显著影响，应优先用同批器件的 UPS/Kelvin probe、UV–Vis、C–V、SCLC/TRPL 与 J–V 数据联合校准。

SIMULATION OUTPUT

稳态结果与缺陷对照

当前缺陷模型与“关闭已定义陷阱”的钝化参照同步计算。

Poisson 已收敛43 iter · 164 nodes

短路电流密度16.66 mA/cm²收集率 47.0%钝化 +1.35 mA/cm²

开路电压0.699 V理想因子 n = 1.75钝化 +0.023 V

填充因子73.1%MPP 0.56 V / 15.2 mA钝化 +0.4 pct-pt

模型效率8.50%Pmax 8.50 mW/cm²钝化 +1.04 pct-pt

接触后能带与准费米能级

以真空能级为 0 eV。界面偶极产生附加台阶；蓝色虚线为关闭定义缺陷后的 Ec 参照。

0.00 V · 1 sun

NiOₓ

FASnI₃

C₆₀

HTL / FASnI₃ΔEc -2.05 eVΔEv +0.24 eVS* 1.5e+3 cm/s

FASnI₃ / ETLΔEc -0.20 eVΔEv -0.79 eVS* 1.5e+3 cm/s